ESPECTROSCOPIA FOTOELECTRÓNICA.

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Otro aspecto especial de los sólidos es el "problema de referencia”. Para un átomo o molécula en la fase gaseosa, la ionización conduce a la creación de un electrón y un ion positivo. El electrón puede ser detectado o puede perderse en las paredes del instrumento.

El ion también sale de la región de ionización rápidamente. Por calibración con energías de unión conocida con precisión, las energías de unión de la muestra pueden ser referidas al nivel de vacío que corresponde a una separación infinita de electrones y de iones.

En el caso de los sólidos es necesario distinguir entre conductores y aislantes. Si la muestra es un conductor y en contacto eléctrico con el espectrómetro, los niveles de Fermi EF se equilibran. Lo mismo ocurre para cualquier metal que se utiliza para calibrar la escala de energía de enlace.

Por tanto, la energía de enlace de una muestra conductora arbitraria puede ser referido el nivel de Fermi del espectrómetro, que es el nivel de referencia usado en la mayoría investigaciones.

Para referirse EB para el nivel de vacío de la muestra, las funciones de trabajo del material de referencia y de la muestra deben ser conocidos.

La situación es más difícil para las muestras no conductoras. La fotoionización crea cargas positivas dentro de la muestra que no se equilibran de inmediato, y la muestra se carga. Al mismo tiempo hay generalmente una densidad relativamente alta de electrones de baja energía cerca de la superficie de la muestra, que pueden neutralizar las cargas positivas.

El equilibrio entre los electrones salientes y entrantes depende de las condiciones de medición, específicamente en la intensidad de la radiación ionizante y la limpieza de las partes metálicas circundantes.

Por lo tanto, la carga potencial real (φch ) depende de las condiciones de medición. La carga puede incluso no ser homogénea sobre toda la superficie investigada (carga diferencial), lo que resulta en un ensanchamiento de las líneas observadas.

La carga de la muestra se puede reducir mediante el uso de muestras muy delgadas o una fuente separada de electrones de baja energía (cañón de proyección).

Alternativamente, la carga de la muestra puede ser tomada en cuenta por depositar pequeñas cantidades de un material de referencia (generalmente de oro) sobre la superficie de la muestra o usando el carbono que se encuentra en casi todas las superficies como un material de referencia.

Suponiendo que el material de referencia y la muestra están al mismo potencial en el área irradiada, las energías de unión para la muestra son entonces referidas a las energías de unión del material de referencia.

F. DISTRIBUCIÓN ANGULAR DE FOTOELECTRONES

Para un solo átomo o molécula, la probabilidad de emisión de un electrón en una cierta dirección con respecto a un sistema interno de coordenadas no es isotrópico. Depende de los estados inicial y final del proceso de fotoemisión, la orientación del vector eléctrico E de la radiación ionizante, y la energía hv. Por ejemplo, si el electrón se retira de una orbital S, la probabilidad de encontrar el electrón saliente bajo un ángulo φ con respecto a E es proporcional a cos2 φ. Por lo tanto, la distribución de probabilidad se parece a un orbital p.

En una muestra gaseosa las moléculas están orientadas aleatoriamente con respecto a un sistema de coordenadas fijo de laboratorio. Para derivar la distribución angular I (φ) en el sistema de laboratorio, debemos integrar sobre todas las orientaciones posibles de las moléculas.